(共21张PPT)
第四章
细胞的生存需要营养物质和能量
沪科版
必修1
4.5细胞能量的供应和利用
（课时1）
导入
汽车发动机的动力是由汽油等燃料的燃烧提供的，这一剧烈的氧化反应消耗氧气，产生二氧化碳，从而释放大量能量，驱动汽车运行。同样细胞分裂、肌肉收缩、神经传导等生命活动也需要能量，这些能量来自于细胞内特殊的¨燃料燃烧”过程—细胞呼吸（cell
respiration)
导入
细胞呼吸有几种方式？细胞呼吸过程中发生了哪些物质和能量的变化？其原理在农业生产和生活实践中有哪些方面的应用？
当我们受伤时，医生为什么要用透气的纱布包扎伤口，或是嘱咐我们要用比较松软的创可贴？
讲授新课
细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸
细胞呼吸是细胞内的有机物经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
探究酵母菌的呼吸方式
酵母菌是兼性厌氧的单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下均能生存，常用于酿酒和制作发酵食品等。通过检测酵母菌的呼吸产物或消耗氧气的情况，探究酵母菌的呼吸方式
目的要求
了解酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式。
实验探究
材料器具
酵母粉，煮沸后冷却水配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液、石蜡油（花生油等），锥形瓶、带导管的双孔橡皮塞、500mL烧杯、l0mL注射器、温度计、数据采集器、氧化碳传感器、磁力搅拌器。
活动程序
1.取2个锥形瓶，编号A、B。均加入O.2g酵母粉和10mL葡萄糖溶液。
2.测量2个锥形瓶内的温度，并向锥形瓶B中加入少量石蜡油进行油封。
3.使用带导管的双孔橡皮塞连接二氧化碳传感器与锥形瓶，并将2个锥形瓶置于25~35℃的水浴环境中，启动磁力搅拌器对瓶中溶液进行搅拌.
探究酵母菌呼吸方式实验装置
4.连接二氧化碳传感器、数据采集器和计算机，打开通用软件，添加“二氧化碳时间”图线，测定二氧化碳浓度的变化情况
探究酵母菌呼吸方式实验曲线
实验结果
酵母菌在有氧和无氧条件下均进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。
分析讨论
1.用煮沸冷却水配制葡萄糖溶液的目的是什么？实验过程中对两瓶溶液都进行搅拌的目的是什么？
2.相同时间内A瓶中二氧化碳浓度高于B瓶，为什么？
3.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色。请设计一个简易实验，根据溶液的变色情况，判断酵母菌的呼吸方式。
总结：
细胞呼吸的方式
有氧呼吸
无氧呼吸
（主要形式）
在不同条件下，细胞呼吸的方式和特点不完全相同。
在氧气充足的环境中，酵母菌进行细胞呼吸的方式是有氧呼吸（aerobic
respiration）。
有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。
有氧呼吸
有氧呼吸过程图解
在缺氧的环境中酵母菌又能进行无氧呼吸（anaerobic
respiration）。
无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物不彻底分解，释放少量能量的过程。微生物的无氧呼吸也称为发酵。绝大多数动植物都需要生活在氧充足的环境中，而破伤风杆菌、乳酸杆菌和动物体内的多数寄生虫等只有在无氧条件下才能正常生存。
无氧呼吸
无氧呼吸的过程
C6H12O6→2丙酮酸
细胞质基质
2C2H5OH+2CO2+能量（少）
酶
2C3H6O3(乳酸)+能量（少）
酶
1.下面有关生物呼吸作用的叙述中，错误的是（ ）
A．新鲜的大豆能进行呼吸作用
B．呼吸作用必须有氧的参与，否则有机物不能分解
C．呼吸作用为生物各种生命活动提供能量
D．大多数生物都能进行呼吸作用
B
课堂练习
2.与体外燃烧相比，细胞内有机物氧化分解的特点不包括（ ）
A．能量逐步释放
B．需要多种酶的催化
C．释放的能量不生成ATP
D．在较温和的条件下进行
C
课堂练习
3.下列有关生物学实验的叙述中，正确的是（ ）
A．叶绿体中不同色素在层析液中溶解度不同，可利用纸层析法进行分离
B．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝水溶液检测酒精
C．利用显微镜观察核酸在细胞中的分布及植物细胞有丝分裂，细胞需保持活体状态
D．蔗糖溶液浓度由0.3g/mL换成3.0g/mL，植物细胞质壁分离与复原的效果会更明显
A
课堂练习
谢谢
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4.5细胞能量的供应和利用（课时1）教学设计
课题
4.5细胞能量的供应和利用（课时1）
单元
必修1
学科
生物
年级
高中
教材分析
本节容介绍了普遍存在于生物体中的有氧呼吸和无氧呼吸，以及细胞呼吸原理在生生活实践中的应用。通过学习呼吸作用，让学生了解细胞呼吸的本质是通过有机物的氧化分解为生命活动提供能量，维持细胞的正常生活。关于细胞呼吸的原理在生产生活中的应用可以先让学生分析相关的图片资料，说明这些事例中所应用的细胞呼吸的原理，再让学生联想其他的实例，进行讨论和交流，从而认识到细胞呼吸原理在实践中的应用。有氧呼吸的过程及原理与前面所学的线粒体的结构和功能、主动运输、ATP等内容有密切的联系，也为后面学习光合作用等其他生命活动的规律奠定基础，因此是本章的重点内容。
学习目标与核心素养
（一）知识与技能1.指出细胞呼吸三个阶段的原料。2.区别细胞呼吸三个阶段的场所。3.说明细胞呼吸三个阶段的产物。（二）过程与方法1.通过粘贴“有氧呼吸的过程”图，提高学生将抽象文字转化为直观图标的能力2.通过对有氧呼吸在生活中的应用的探讨，提高学生将知识应用于实际问题的意识与能力。（三）情感态度与价值观1.通过说明糖在细胞中氧化放能的过程，感受生命活动的复杂、精细和奇妙2.通过有氧呼吸应用的探讨，感受生活的美好，热爱运动生命观念：线粒体的结构和功能、有氧呼吸和无氧呼吸的异同。科学思维：通过细胞呼吸的学习，体会生命活动的有序性，培养学生的生命观念。科学探究：通过进行色素提取和分离的实验操作，培养学生的实验创新和探究能力。社会责任：有氧呼吸和无氧呼吸的比较，求同存异，使学生进一步理解发生在细胞内的这些生物化学反应，正确运用发展的、运动的观点来认识生命的存在。
重点
教学重点：有氧呼吸的过程。
难点
教学难点：有氧呼吸中的物质和能量变化。与细胞呼吸相关的实验设计和实验分析。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
第1课时汽车发动机的动力是由汽油等燃料的燃烧提供的，这一剧烈的氧化反应消耗氧气，产生二氧化碳，从而释放大量能量，驱动汽车运行。同样细胞分裂、肌肉收缩、神经传导等生命活动也需要能量，这些能量来自于细胞内特殊的¨燃料燃烧”过程—细胞呼吸（cell
respiration)
细胞呼吸有几种方式？细胞呼吸过程中发生了哪些物质和能量的变化？其原理在农业生产和生活实践中有哪些方面的应用？当我们受伤时，医生为什么要用透气的纱布包扎伤口，或是嘱咐我们要用比较松软的创可贴？
学生观看课本，结合图文资料，思考问题。
通过汽车发动机的动力类比细胞呼吸的动力导入新课时，结合学生认知，激发学生兴趣。
新课讲授细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸光反应发现光合作用暗反应有氧呼吸二、光合作用受环境因素影响
细胞呼吸是细胞内的有机物经过一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。实验探究：探究酵母菌的呼吸方式酵母菌是兼性厌氧的单细胞真菌，在有氧和无氧的条件下均能生存，常用于酿酒和制作发酵食品等。通过检测酵母菌的呼吸产物或消耗氧气的情况，探究酵母菌的呼吸方式目的要求了解酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式。材料器具酵母粉，煮沸后冷却水配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液、石蜡油（花生油等），锥形瓶、带导管的双孔橡皮塞、500mL烧杯、l0mL注射器、温度计、数据采集器、氧化碳传感器、磁力搅拌器。活动程序1.取2个锥形瓶，编号A、B。均加入O.2g酵母粉和10mL葡萄糖溶液。2.测量2个锥形瓶内的温度，并向锥形瓶B中加入少量石蜡油进行油封。3.使用带导管的双孔橡皮塞连接二氧化碳传感器与锥形瓶，并将2个锥形瓶置于25~35℃的水浴环境中，启动磁力搅拌器对瓶中溶液进行搅拌.4.连接二氧化碳传感器、数据采集器和计算机，打开通用软件，添加“二氧化碳时间”图线，测定二氧化碳浓度的变化情况。实验结果：酵母菌在有氧和无氧条件下均进行细胞呼吸。在有氧条件下，通过细胞呼吸产生大量的CO2，在无氧条件下通过细胞呼吸产生酒精和少量的CO2。分析讨论：1.用煮沸冷却水配制葡萄糖溶液的目的是什么？实验过程中对两瓶溶液都进行搅拌的目的是什么？2.相同时间内A瓶中二氧化碳浓度高于B瓶，为什么？3.二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，橙色的酸性重铬酸钾溶液与酒精反应变成灰绿色。请设计一个简易实验，根据溶液的变色情况，判断酵母菌的呼吸方式。总结：在不同条件下，细胞呼吸的方式和特点不完全相同。在氧气充足的环境中，酵母菌进行细胞呼吸的方式是有氧呼吸（aerobic
respiration）。有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能量的过程。有氧呼吸过程图解：在缺氧的环境中酵母菌又能进行无氧呼吸（anaerobic
respiration）。无氧呼吸是指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物不彻底分解，释放少量能量的过程。微生物的无氧呼吸也称为发酵。绝大多数动植物都需要生活在氧充足的环境中，而破伤风杆菌、乳酸杆菌和动物体内的多数寄生虫等只有在无氧条件下才能正常生存。无氧呼吸的过程：
学生观看课本，整体理解细胞呼吸的概念。学生阅读课本实验，了解“探究酵母菌的呼吸方式”的实验原来、实验目的和实验器材及实验过程等。学生分组，根据活动程序进行探究。学生尝试总结实验结果。学生根据实验结果，分析讨论问题。学生尝试总结细胞呼吸的方式。学生阅读课本，结合课件图片资料，了解有氧呼吸的定义及其过程。学生阅读课本，结合课件图片资料，了解无氧呼吸的定义及其过程。
开门见山地展示核心概念，使学生整理理解“细胞呼吸”的概念和过程。通过对“探究酵母菌的呼吸方式”这一实验学习和操作探究，培养了学生的探究能力、协作能力的同时，也对细胞呼吸的方式有了进一步的了解。落地了实验探究的核心素养。通过对实验结果的分析总结，得出“酵母菌在有氧和无氧条件下均进行细胞呼吸”的结论。通过实验，总结出细胞呼吸的方式有：有氧呼吸和无氧呼吸，其中有氧呼吸是主要的形式。通过图文结合的展示形式，帮助学生直观学习感受有氧呼吸的概念及其过程，从而帮助学生内化新知。通过图文结合的展示形式，帮助学生直观学习感受无氧呼吸的概念及其过程，从而帮助学生内化新知。
小试牛刀：1.
1.下面有关生物呼吸作用的叙述中，错误的是（ B ）A．新鲜的大豆能进行呼吸作用B．呼吸作用必须有氧的参与，否则有机物不能分解C．呼吸作用为生物各种生命活动提供能量D．大多数生物都能进行呼吸作用2.与体外燃烧相比，细胞内有机物氧化分解的特点不包括（ C ）
A．能量逐步释放
B．需要多种酶的催化
C．释放的能量不生成ATP
D．在较温和的条件下进行
3.下列有关生物学实验的叙述中，正确的是（ A ）
A．叶绿体中不同色素在层析液中溶解度不同，可利用纸层析法进行分离
B．在“探究酵母菌的呼吸方式”实验中，使用溴麝香草酚蓝水溶液检测酒精
C．利用显微镜观察核酸在细胞中的分布及植物细胞有丝分裂，细胞需保持活体状态
D．蔗糖溶液浓度由0.3g/mL换成3.0g/mL，植物细胞质壁分离与复原的效果会更明显
思考、回答问题
通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。
课堂小结
师（总结）：今天这节课我们了解了光合作用。主要内容包括：细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸一、有氧呼吸二、无氧呼吸
总结、归纳本课所学
师生共同总结回顾知识，强化重点知识，加深对知识的掌握
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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